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时间:2018-05-11 开题报告 我要投稿

  随着电网规模越来越大,电压等级越来越高,如何有效、安全、可靠地提高输送能力,是我国电网日益面临的严峻问题。近年来美国、欧洲等相继发生的大停电事故,波及范围之大前所未有,这充分说明了寻求安全可靠的电网保护控制措施是当前电力系统稳定运行的一个重要措施。输电线路是电力系统中最重要的电气元件,线路保护性能对电力系统的安全稳定运行有着十分重要的影响。因此,输电线路的保护十分重要,是电网是否安全可到的关键。对输电线路的研究就显得十分重要了。

  一、课题研究背景

  (一)国内外的研究现状

  近几十年计算机技术发展很快,它给各部门的面貌带来了巨大的变化,对输电线路保护的影响也不例外。在继电保护技术领域,计算机除了用作故障分析之外,19xx年已提出用作继电保护装置。在20世纪70年代,计算机保护只是探索,到了70年代末期,计算机出现了重大突破,大规模集成电路技术飞速发展,用于继电保护中增加了其可靠性安全性。19xx年美国电气和电子工程学会的教育委员会组织经过一次世界性计算机继电保护研讨班。在此之后,世界各大继电器制造商都先后推出了各种定型的商业性微机保护产品。目前,发展最快的是日本。

  我国微机保护的发展从硬件上看大体可分为三个阶段。

  第一阶段是以单CPU的8位微处理器构成的微机保护装置。主要特点为:保护采用8位微处理器MC6809构成微机系统,由于MC6809仅仅是一个CPU,因此需要在外部扩展许多硬件电路,所以总线必须引出插件,保护的存储器容量较小,程序和保护的定值均存放在EPROM中,定值的改写十分不方便,保护装置中仅有软件时钟,东直流电源消失后始终便停止运行,硬件不具备数据远传功能,由于 1

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  仅有一个CPU,所有的保护功能只能集中有这歌CPU处理,可靠性较低。其代表产品为WXB-01微机高压线路保护装置。

  第二阶段是以多个8位单片机组成的多微机系统,其主要特点为:具有多个8位单片机,由于采用了单片机,需要外部扩展的硬件电路较少,因此可以做到总先不引出插件,保护专职的定值存放在EEPROM中,定值修改十分方便。设有硬件时钟芯片,依靠备用电源的支持,装置直流电源小孩死后,硬件时钟可继续运行,硬件上设计了数据原厂的串行接口,由于硬件有多个单片机系统组成,因此一天输电线路的多重保护的功能可分散于不同的单片机系统,增加了保护装置的可靠性。其代表产品为WXB-11系列微机保护装置。

  第三阶段是以16位机单片机构成的多微机系统。例如以英特尔公司的80C196KB构成的微机系统。有些单片机内部资源丰富,具有叫大容量的RAM和EPROM,因而可以做到不需要在芯片外部扩展存储器,可以做到总线不引出芯片。例如一人本三菱公司的M77芯片构成的微机系统。

  从20世纪80年代中期 开始,到目前为止,我国的微机保护已经历了近20年的发展历史。输电线路的微机保护从用于500KV系统的保护装饰到用于10KV线路的微机保护涨势均有相应的产品,近年来,发电机变压器以及大型发电机暴牙期租和木显得微机保护也相距研究成功,已投入使用。据20xx年全国电力系统继电保护动作情况的统计数据,20xx年我国220KV以上电网的继电保护的正确动作率达到了99.13%,元件保护的正确动作老板也达到了90.3%。

  (二)课题研究的意义

  1、能使学生们对微机保护有一个更加清晰的认识;

  2、保证电力系统安全、高效和可靠的供电;

  3、能够对目前微机保护存在的问题进行一个系统总结和提出一套可行性的解决方案。

  二、课题研究内容

  (一)研究的主要内容

  1、输电线路微机保护综述。

  包括微机保护发展历程及趋势、线路微机保护的特点、线路微机保护的构成、微机保护的优缺点、微机保护算法、距离保护算法的研究等。

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  2、典型输电线路微机保护方案研究

  系统介绍WBH-25(S)的保护特点、实现方法、优势及数据参数等

  3、微机保护中距离元件的仿真

  有MATLAB仿真微机保护,得出各种波形。

  4、对微机保护的方案进行研究并予以评价。

  根据上述研究内容,总课题下设如下章节:

  第一章、输电线路微机保护综述

  第二章、典型输电线路微机保护方案研究

  第三章、距离元件仿真及分析

  第四章、微机保护优缺点分析

  (二)课题的研究目标

  本课题研究目标是:运用MATLAB仿真软件对典型电力系统进行建模,通过模型研究微机保护距离元件动作原理及实现方法。以此来探索微机保护的优缺点,提出一套系统的微机保护方案,并对现在微机保护方案进行改进。从而为微机保护的发展奠定一定基础

  (三)预期成果形式

  将所研究的课题的成果以论文的形式整理起来,并且参与以后参与现场输电线路微机保护的研究。

  三、研究方法与技术路线

  (一)研究方法与步骤

  本课题的研究主要采用理论研究、现场参观(参观发电厂)、计算机仿真等方法。

  对于个别带有创新性的,能提出重要见解的小范围的教学研究,则通过建立科学的假设,采用仿真实验研究的方法。

  研究步骤如下:

  20xx年3月-20xx年4月10,收集资料,现场参观,仿真实验 ;   20xx年4月11日-20xx年5月4日,书写本科生毕业论文;

  20xx年5月5日-20xx年5月26日,导师指导下,对论文评价修改;   20xx年5月27日-20xx年5月31日,对本次毕业设计进行归纳总结;   3

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  20xx年6月上旬准备毕业答辩事宜。

  (二)关键步骤

  1、对于微机保护理论知识的研究分析及吸收;

  2、电力系统模型构建;

  3、计算机仿真实验。

  四、课题研究价值

  1、通过课题的研究与实践,总结并形成基于微机保护的理论与方法;

  2、通过课题的研究与实践,探索并总结微机保护的不足,在此基础上提出解决的方法;

  3、通过课题的研究与实践,探索以后微机保护的发展趋势;

  4、通过课题的研究与实践,开发出具有应用推广价值的微机保护装置。

  五、研究基础

  (一)研究条件

  本次课题的研究借助了MATLAB软件进行仿真进行研究。

  (二)参考文献

  [1]于群,曹娜.电力系统微机继电保护.北京:机械工业出版社,  2008  [2]许建安.电力系统微机继电保护.北京:中国水利水电出版社,  2001  [3]杨奇逊,黄少锋.微型机继电保护基础.北京:中国电力出版社,2005  [4]张明君.电力系统微机保护.北京:冶金工业出版社,           2003  [5]贺家李,宋从矩.电力系统继电保护原理.北京:中国电力出版社,2004  [6]杨新民.电力系统微机保护培训教材.北京:中国电力出版社,  2000  [7]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术.西安:西安交通大学出版社,1996

  [8]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护规定汇编.北京:中国电力出版社,1997

  [9]国家电力调度通信中心.电力系统继电保护实用技术问答.北京:中国电力出版社,1997

  [10]国家电力公司电网建设分公司等.电力系统继电保护与自动化设备手册.北京:中国电力出版社,1999

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